隧道施工對不同基礎類型橋梁的影響評價及工程應用

高 兵

（貴州中海星宇建設工程（集團） 有限公司，貴州 貴陽 550000）

1 國內研究現狀及進展

1.1 隧道施工引起地層移動規律研究現狀

向地下開挖隧道必定會導致一定程度上的地質損害，并且使周圍的地質位置發生變化。地質發生變化就會影響鄰近的橋梁，二者相互作用會使橋梁變形、發生位移、從而導致其穩定性和安全系數降低等。而且，每處地質變化的程度是不一樣的，這會導致橋梁的受力不平衡使橋梁的穩定性降低。因此，開挖隧道會引起的一系列變化以及如何處理這些問題是我們正研究的重點。

1.2 國內文本研究內容

開挖隧道的問題是個熱門的話題，國內很多研究報告中都進行了分析和研究。目前研究內容主要包括：1） 開挖隧道引起的地層變化以及隧道施工對鄰近橋梁的影響；2） 分析橋梁的自身因素，怎么才能減小隧道對橋梁的影響；3）對橋梁變形和地質位移的監測數據進行分析，并且進行模擬和驗證；4） 通過模擬隧道在多種不同的施工方案中隧道對地質和橋梁影響，總結并執行經驗。

2 隧道開挖對擴大基礎橋梁的影響分析

2.1 擴大基礎橋梁穩定性評價

隧道在開挖的過程中會引起橋梁的結構變形、位置下降等問題都會導致橋梁穩定性變弱、安全系數降低。進而達不到預期的承載能力，影響橋梁的使用，使其性能降低。這就要求我們在施工的時候要做到一定能夠達到橋梁的穩定性指標，嚴格把控橋梁的穩定性和和結構安全。對于地下的地質而言，它的強度要比巖石低得多。但是，擴大基礎力層為土層，因此要擴大橋梁的抗破壞力，最基本的是要防止土層遭到破壞及變形。對于橋梁的結構穩定而言，連續梁的升降會對其承載力和狀態產生影響，如果達到最大的承載力就不能再承載變形，說明連續梁的安全性不合格，整體梁的結構就不夠穩定。

2.2 地層變形對樁基承載力及變形影響分析

地層不同會對不同位置的橋樁產生影響由于土質的情況不同，有的軟有的硬還有的疏松。因此，在隧道開外的過程中會有很大的難題，不同位置的土壤狀態多少會有差別，如果只是盲目的開挖，肯定會對橋梁的橋樁產生影響，不同位置的橋樁受力大小不相同，可能會對橋梁產生一定的影響，使其不同程度的變形。降低安全系數。

2.3 隧道開挖引起鄰近群樁的影響分析

實驗顯示：群樁的沉降運算要及時的采用，尤其是摩擦樁群樁底平面處樁的中心距小于倍樁徑的時候。但是在實際的施工過程中，開挖隧道周圍不僅有鄰近的橋梁，還有一些大型的建筑物等。在施工的時候也會對其造成影響，這是因為群樁在荷載傳遞的過程中，多種物質相互作用牽涉的因素很多，使問題變得非常復雜。所以，在考慮的過程中，要把很多因素考慮進去，不能再單獨的看待問題。目前,群樁分析方法有很多，但是彈性理論法是目前應用最多效果最好的方法。這種方法是考慮了很多不同的作用力的基礎上，運用了應力疊加原理細致的討論了這個問題。

3 橋樁變形監測的標準

開挖隧道必定會對臨近橋梁產生一定的影響，這是不可避免的，因此，我國規定，在隧道施工的過程中，可以使橋樁和土層發生一定的變化，只要在標準范圍內都算是合格的。而這個標準是由專家根據工程的大小和過去的參考數據決定的。實際情況標準受到很多的因素影響，如土質、氣候等。不同地區的標準都不一樣。由于，允許變形的標準還沒有一個固定值，這就要求施工隊在施工的時候嚴格按照橋梁及隧道的一系列參數確定合適的標準值。當檢測系統發現施工過程出現偏差，就會觸發報警裝置，要求改變施工方法，按照正確的施工方案進行。以免發生安全問題。

4 主要創新點進一步研究展望

1） 觀測大斷面的隧道對不同類型的橋梁的作用結果，得到開挖隧道過程中洞內的變化情況。2） 提出一個摩擦樁的樁底邊界范圍，把它分成兩個階段計算，更容易得到阻力的分布。3） 分析地質層的變化和橋梁的變形情況。得出由于地層和橋梁的一起變形或地質層變形小于橋梁的變形。它們的曲線是明顯不一樣的，而且影響的范圍大約在3.0D-4.0D。由于隧道的臨近橋梁在一起作用十分復雜，我們通過學習理論知識和與專家人才分析，并且進行了大量的模擬實驗，對有關橋梁的問題進行了更深一步的研究。針對在地下開挖隧道對臨近橋梁產生的很多影響，我們也用模擬的方法進行了深刻的研究，盡管取得了一些可以借鑒的結論，但是還存在許多問題。還有因為自身的能力不足，以及硬件設施不夠完備，在分析測量的時候都會有誤差，最重要的是由于很多不可控的因素，比如隧道穿越施工的影響因素眾多,且對橋梁結構的變形和受力特征又屬于跨專業問題,因此,如何能夠根據工程情況進行正確的模擬仍然是個難以解決的問題。因此，我們還是沒有找到合理的解決方法。但是我們希望經過堅持不懈的分析、模擬,我們可以找到解決問題的最優方案。

5 結語

開挖隧道比較特殊，隧道處于土層較深的地帶誤就會影響隧道的穩定和安全，對施工安全和未來的使用構成威脅。還有周圍建筑比較多，最具代表就是臨近橋梁問題。如何減小隧道對橋梁的影響也是熱點研究的話題。